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Enhancement of hybrid-fiber types in rat soleus muscle after clenbuterol administration during hindlimb unloading

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Our objective was to determine the effects of a clenbuterol (CB) treatment orally administered (2 mg per kg) to rats submitted to 14 days of hindlimb unloading (HU). The morphological and the contractile properties as well as the myosin heavy chain isoforms contained in each fiber type were determined in whole soleus muscles. As classically described after HU, a decrease in muscle wet weight and in body mass associated with a loss of muscular force, an evolution of the contractile parameters towards those of a fast muscle type, and the emergence of fast myosin heavy chain isoforms were observed. The CB treatment in the HU rats helped reduce the decrease in 1) muscle and body weights, 2) force and 3) the proportion of slow fibers, without preventing the emergence of fast myosin isoforms. Clenbuterol induced a complex remodelling of the muscle typing promoting the combination of both slow and fast myosin isoforms within one fiber. To conclude, our data demonstrate that CB administration partially counteracts the effects produced by HU, and they allow us to anticipate advances in the treatment of muscular atrophy.Key words: β2 agonist, clenbuterol, soleus, contractile parameters, myosin, immunohistochemistry, simulated microgravity, countermeasure.

Notre objectif était de déterminer les effets d'un traitement au clenbutérol (CB) administré par voie orale (2 mg par kg) à des rats soumis à une durée de suspension de 14 jours (HU). Les propriétés morphologiques et contractiles ainsi que les isoformes de chaînes lourdes de myosine (MHC) présentes dans chaque fibre ont été déterminées sur le muscle soléaire. Comme il a déjà été décrit dans la littérature, après HU nous avons pu démontrer 1) une diminution du poids musculaire et de la masse corporelle corrélée à une perte de force musculaire, 2) une évolution des paramètres contractiles vers ceux caractéristiques d'un type rapide et 3) une émergence des isoformes rapides de MHC. Le traitement au CB chez les rats HU a permis de réduire la diminution 1) des poids musculaire et corporel, 2) de la force et 3) de la proportion des fibres de type lent, sans cependant empêcher l'émergence des MHC de type rapide. Le clenbutérol induit donc un remodelage complexe du typage musculaire en facilitant les coexpressions d'isoformes de myosine lentes et rapides à l'intérieur d'une même fibre. En conclusion, nos résultats montrent qu'un traitement au CB peut contrecarrer partiellement les effets de l'HU. Ces données suggèrent également que le CB pourrait être utilisé comme moyen thérapeutique dans le traitement de l'atrophie musculaire.Mots clés : agoniste β2, clenbutérol, soléaire, paramètres contractiles, myosine, immunohistochimie, microgravité simulée, contre-mesure.
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Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2004

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